بررسی آثار اورکلاکینگ بر پردازش های محاسباتی

[Mr. DB]

به نام خدا

چکيده:
در اين مقاله سعي شده است با ارائه مفهومی از اورکلاکینگ ، کاربرد و اثرات آن در سرعت اجرای دستورات بحث کنیم.
در عمل اورکلاکینگ با استفاده از تنظیماتی در بایوس سخت افزار مورد نظر با تغییراتی در فرکانس مرجع، با کم یا زیاد کردن برخی ضرب کننده های یا تقسیم کننده ها و تغییر در ولتاژها ،فرکانس ها را تغییر داده و این تغییرات منجر به افزایش کارایی می گردد. اورکلاکینگ بیشتر مختص به پردازنده، کارت گرافیک ، رم و بورد اصلی می باشد که بیشترین حالت تاثیر گذار اورکلاک بر روی پردازنده و کارت گرافیک است. در اثر اورکلاک علاوه بر افزایش کارایی به صورت چشم گیر و مصرف بالاتر از مقدار تعرف شده، حرارت بالایی تولید می شود که بیشتر سازندگان سخت افزار در تلاشند که این حرارت را با راهکارهای خنک سازی مناسب رفع نمایند. به همین دلیل علاوه بر افزایش طراحی مدارات و سیستم های تغذیه توان سخت افزار ها شرکتهایی نیز صرفاً برای تولید کولینگ مناسب احداث و فعال هستند.

مقدمه:
با تولید روز افزون قطعات سخت افزاری، یکی از دلایل پیشرفت و توسعه سخت افزار بالابردن سطح کارایی سیستم است. با پیشرفت در این عرصه تولیدکنندگان سخت افزار می کوشند با استفاده از عمل بالابردن سطح کارایی،یا اصطلاحاً اورکلاکینگ، قطعات را بیش از محدوده تعیین شده از طرف شرکت سازنده اولیه مورد استفاده قرار دهند و بازار فروش و کارایی را به سمت خود جلب کنند.
از سمت دیگر کاربران حرفه ای، یا گیمر ها برای رفع عطش نیاز به کارایی بالا مجبورند همواره سیستم های خود را از لحاظ سخت افزاری ارتقاء دهند، که این ارتقای سخت افزار هزینه بالایی دارد.
سازندگان سخت افزار با استفاده از عمل اورکلاکینگ به صورت ساده ( مثلاً زدن یک دکمه خاص از روی بورد اصلی یا استفاده از نرم افزار) اندکی این ارتقای سخت افزار را به رایگان انجام می دهند.

هدف اصلي مقاله:

در این مقاله قصد داریم به مزایا و معایب اورکلاکینگ در حالات خاص، مشکلاتی که در اثر اورکلاکینگ ممکن است رخ دهد و اثرات اورکلاک هر بخش از سخت افزار را مورد بررسی قرار دهیم.

-سخت افزار هایی که قابلیت اورکلاکینگ دارند:
•پردازنده اصلی
•کارت گرافیک
•حافظه رم
•بورد اصلی

البته بسته به پلتفرم بورد اصلی و نوع و معماری پردازنده میزان قابلیت اورکلاکینگ متفاوت است.


-تست ها و بررسی ها

سیستم مورد بررسی:

-تست های 3D یا پردازش های گرافیکی:

برای بررسی و مشاهده نتایج تست های انجام شده از نرم افزار 3D Mark 2006 در حالت استاندارد استفاده گردید. (استاندارد ثبت نتایج سایت Hwbot) .
ابتدا در حالت عادی یا حالت Stock پردازنده و کارت گرافیک را مورد بررسی قرار دادیم. که نتیجه آن مقدار 27055 امتیاز در نرم افزار حاصل گردید.

سپس پردازنده را در حالت اورکلاک تا فرکانس 4.6 گیگاهرتز مورد بررسی قرار دادیم. که نتیجه آن مقدار 28330 امتیاز در نرم افزار حاصل گردید.

در حالت بعدی پردازنده را تا فرکانس 5.5 گیگاهرتز اورکلاک شده و کماکان کارت گرافیک با فرکانس کارخانه ای مورد بررسی قرار گرفت که نتیجه آن مقدار 29211 امتیاز در نرم افزار پدید آمد.

سپس پردازنده را تا فرکانس 5.8 گیگاهرتز اورکلاک نمودیم و باز کارت گرافیک در حالت Stock مورد سنجش قرار گرفت که نتیجه آن 30013 امتیاز در نرم افزار بود.

در حالت بعدی پردازنده را به حالت کارخانه ای باز گرداندیم و کارت گرافیک را تا فرکانس 1300 مگاهرتز برای هسته و 1400 برای حافظه گرافیکی مورد سنجش قرار دادیم که نتیجه آن 29999 امتیاز در نرم افزار حاصل گشت.

سپس پردازنده را تا فرکانس 4.6 گیگاهرتز اورکلاک نمودیم و کارت گرافیک را نیز ا فرکانس 1300 مگاهرتز برای هسته و 1400 برای حافظه گرافیکی مورد سنجش قرار دادیم که نتیجه آن 32131 امتیاز در نرم افزار حاصل شد.

مرحله بعدی پردازنده را باز تا فرکانس 5.5 گیگاهرتز اورکلاک نمودیم و کماکان کارت گرافیک را با فرکانس های اورکلاک شده قبلی مورد سنجش قرار دادیم که نتیجه آن امتیاز 36001 در نرم افزار بدست آمد.
در مرحله آخر پردازنده را تا فرکانس نهایی آن یعنی 5.8 گیگاهرتز اورکلاک نمودیم و کارت را نیز ا فرکانس 1300 مگاهرتز برای هسته و 1400 برای حافظه گرافیکی مورد چالش قرار دادیم و نتیجه آن امتیاز 39183 واحد بدست آمد.

-پردازش های محاسباتی: 2D
نرم افزار بعدی که مورد سنجش قرار می گیرد، نرم افزار Super PI می باشد. این نرم افزار عدد Pi یا همان 3.14 را در مد های مختلف اعشار حساب می کند. این نرم افزار صرفاً از یک هسته از پردازنده استفاده می کند.
با استفاده از نرم افزار Super PI در مد محاسبه تا 1 میلیون اعشار در حالات مختلف فرکانس پردازنده مورد بررسی قرار گرفت که به نتایج آن به شرح نمودار ذیل می باشد.

در حالت بعدی برای درک نتیجه و اثر اورکلاک در پردازش های نسبتاٌ طولانی تر از مد 8 میلیون اعشار آن استفاده گردید که نتایج به شرح نمودار ذیل می باشد.

نتیجه گیری:
امروزه یکی از مشکلات نگه داری از سیستم های پردازشی بزرگ هزینه بسیار بالای ارتقاء سخت افزاری آن است. در صورتی که عمل اورکلاکیگ در حد معقول و به صورت اصولی و با استفاده از سخت افزار مرغوب و مورد اعتماد انجام گردد، این ارتقاء به صورت رایگان تنها با چند جابجایی مقادیر و فرکانس ها صورت می پذیرد. همانطور که در بررسی های پردازش گرافیک با نرم افزار 3D Mark 2006 متوجه شدید، امکان افزایش کارایی تا حدوداً 45 درصد در راندمان سیستم پدید آمد.
همچنین برای پردازش های محاسباتی / منطقی نیز امکان بهره برداری تا 100 درصد از قدرت پردازش نیز وجود دارد.

پیشنهاد می گردد:
از اورکلاکینگ در محیطهای پردازشی بسیار بزرگ مانند پردازش های سنگین گرافیکی / محاسباتی ( برای مثال سامانه های پردازش عمر ستارگان که گاهاً پردازشهای آنها ماه ها به طول می انجامد) درصورت امکان از اورکلاکینگ استفاده گردد. اثر اورکلاکینگ زمانی مشهود می گردد که پردازش ها بسیار طولانی مدت باشند.
همچنین از ناگفته نماند با استفاده از اورکلاکینگ مقدار حرارت بسیار بالاتر، و مصرف انرژی بیشتری نسبت به حالت عادی قطعه مورد بحث پدید می آید، همچنین در صورتی که اورکلاکینگ به صورت غیر اصولی صورت گیرد، امکان بروز مشکلات جدی برای خود قطعه یا کل سیستم وجود دارد.







با تشکر
سعید مسلمی اردیبهشت ماه 1391

کپی برداری از این مقاله به کل ممنوع است

[Behnam_2337]

ممنون سعید عزیز
هم مقاله کاربردی بود و هم حرکتت یه حرکت تاریخی دوست گلم.
امیدوارم این آغازی باشه برای نوشتن مقاله های بیشتر توسط سعید دوست داشتنی

[atisoc0936]

ممنون
عالی بود
اکثره افراد تا میگی اور فکر میکنن حتما باید قطعشون بسوزه که در اصل اینطور نیست و اگه علمه این کار رو داشته باشیم هیچ مشکلی پیش نمیاد

[Mehdi_FXX]

عالیییییییییی بود سعید جان

امیدوارم بازم مقالاتت رو تو سایت ببینیم

[masoudps3]

سلام دوستان میخواستم ببینم مقاله یا نوشته ای هست که افرادی در زمینه اور مبتدی هستند رو راهنمایی کنه؟؟؟؟ که خودشون بتونن این کار رو انجام بدن از راه درستش؟؟

[Mr. DB]

سلام دوستان میخواستم ببینم مقاله یا نوشته ای هست که افرادی در زمینه اور مبتدی هستند رو راهنمایی کنه؟؟؟؟ که خودشون بتونن این کار رو انجام بدن از راه درستش؟؟

یکی از دلایل تاسیس این فروم همین مبحثیه که شما ذکر کردید